基于复杂网络与SIS模型的传染病跨城市传播仿真系统
项目介绍
本项目构建了一个传染病在城市网络中传播的仿真平台。系统通过复杂网络建模技术生成城市连接网络,基于SIS传染病模型模拟疫情传播过程,利用最短路径算法分析城市间传播距离,最终实现对传染病传播规律的可视化分析与统计研究。
功能特性
- 网络生成模块:采用BA无标度网络模型随机生成城市连接网络,支持读取预设的城市关联矩阵
- 传染病模拟:基于SIS模型实现传染病传播动力学仿真,可配置感染率、恢复率等关键参数
- 路径分析:应用Floyd算法计算城市间最短路径距离矩阵
- 可视化展示:提供网络拓扑结构、传播动态过程、统计分析结果的多维度可视化
- 关联性分析:量化分析传染病爆发概率与传播路径长度的相关性
使用方法
- 参数配置
- 在
BA.m中设置网络规模参数(节点数量、连接边数等)
- 在
A.m中定义预设的城市连接邻接矩阵(0/1表示连接状态)
- 在
sis.m中配置传染病参数(感染率、恢复率、传播轮次、初始感染城市)
- 运行仿真
- 执行主程序启动仿真系统
- 系统将自动完成网络构建、传播模拟和数据分析全过程
- 结果查看
- 查看生成的城市网络拓扑结构图
- 观察传染病传播动态过程动画/时序图
- 分析各城市疫情爆发概率统计结果
- 研究爆发概率与路径长度的关系柱状图
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 建议内存4GB以上
- 需要MATLAB基本工具箱支持
文件说明
主程序整合了系统的核心功能流程,包括城市网络的构建与导入、传染病传播的动态仿真过程、基于Floyd算法的最短路径计算与分析,以及最终结果的可视化展示与统计输出。